Oxidy grafenu (GO) a vodíkem zakončené nanokrystalické diamanty (H-NCD) přitahují značnou pozornost díky své jedinečné elektronické struktuře a mimořádným fyzikálním a chemickým vlastnostem v různých aplikacích, včetně snímání plynů. V současné době se značný důraz klade na kvalitu ovzduší a přítomnost znečišťujících látek (NH3, NO2 atd.), stejně jako těkavých organických sloučenin (VOC), jako jsou páry etanolu z průmyslu. Tato studie zkoumá syntézu tenkých vrstev GO, redukovaného oxidu grafenu (rGO), thiolem funkcionalizovaného oxidu grafenu (SH-GO) a H-NCD a jejich kombinace v heterostrukturách. Materiály byly analyzovány z hlediska jejich schopnosti detekovat NO2, NH3 a páry etanolu při pokojové teplotě (22 °C). Mezi testovanými materiály vykazovala heterostruktura SH-GO/H-NCD nejvyšší citlivost s přibližně 630 % pro páry etanolu, 41 % pro NH3 a -19 % pro NO2. Heterostruktura SH-GO/H-NCD také prokázala rozumnou dobu odezvy (272 s) a doby zotavení (34 s). Měření křížové selektivity ukázala, že odezva heterostruktury na páry ethanolu při 100 ppm zůstala dominantní a byla minimálně ovlivněna přítomností NH3 (100 ppm) nebo CO2 (100 ppm). Variace odezvy byly -1,3 % pro NO2 a 2,4 % pro NH3. Tato zjištění naznačují, že tato heterostruktura má potenciál být použita jako aktivní vrstva v nízkoteplotních plynových senzorech. Tento výzkum dále navrhuje primární mechanismus, který vysvětluje zvýšenou odezvu senzoru heterostruktury ve srovnání s holými GO a vrstvami H-NCD.
Vysoce citlivé senzory plynů a etanolových par na bázi uhlíkových heterostruktur pro detekci pokojové teploty
Text